FMUJ25型高電勢直流電位差計是參考國傢標準ZBY163-83測量用直流電位差計0.01級技術要求生產。
一、用途
本機器為精密高電勢直流電位差計，可直接測量直流電勢。配用標準電阻，可以測量直流電流、電阻及功率。也可以用來檢定0.02級電位差計。
二、原理
本電位差計是采用補償法原理，使被測量電動熱與恒定的標準電動勢相互比較，是一種高精度測量電動勢的方法。其原理如圖1所示。
在這個線路裡：EN是電子基準。EX是被測電動勢、G是檢流計、RN是電子基準的補償電阻、B是被測電動勢的補償電阻、r是工作電流調節電阻、B是工作電源、K是轉換開關。
2、按圖1測量電動勢EX的步驟：
將K放在1位置，然後調節r使檢流計指零，這時可得
EN=IRN………………………………………………（1）
式中：是流過RN和R上的電流，稱之為電位差計的工作電流由（1）式得：
EN RN |
I=EN …………………………………………（2）
工作電流調節好後，將K放在2位置上，同時移動觸頭Q，再次使檢流計指零，此時滑動觸頭Q在R上的某一數值為RK，其值可以準備的讀出，因此可得：
EX=IRK………………………………………………（3）
由（2）和（3）式得：
RK RN |
EX= …………………………………………（4）
從（4）式可看出，用電位差計測量電動勢有以下優點：
（1）不需測量出線路中電流大小，隻要測量RK與RN的比值即可。
（2）當完全補償時，測量回路與被測量回路之間無電流流過，測量線路不消耗被測量線路的能量。
（3）測量的準確性是依賴電子基準，EN及被測電動勢之補償電阻RK與電子基準補償。電阻RN之比值的準確性和工作電流穩定性所決定，由於電阻RK、RN制造精度和穩定性都比較高。在應用高靈敏度檢流計和高穩定電流工作的條件下，可使測量結果極為準確。
三、線路和結構
FMUJ25型直流電位差計電路如圖2所示：
電位差計的工作電流為0.1毫安，每伏為10000歐姆。
電位差計有六個測量十進盤，其測量電動勢范圍如下：
有一測量十進盤 0.1伏×22由22隻1000歐姆組成
有二測量十進盤 0.01伏×10由11隻100歐姆組成
有三測量十進盤 0.001伏×10由20隻10歐姆組成
有四測量十進盤 0.0001伏×10由20隻1歐姆組成
有五測量十進盤 0.00001伏×10由10隻1歐姆組成
有六測量十進盤0.000001伏×10由20隻0.1歐姆組成
工作電流由三個盤，其可調范圍如下：
21×20Ω+21×1Ω+0 ~ 1.1Ω
本電位差計采用市電為電源，220伏市電經降壓後分三路，分別進行整流、濾波、穩壓後，一路供電子基準源，一路作電位差計工作電源，再一路作電子指零機電源。
“標準”“未知”“斷”開關，可供選擇接入標準電池、被測電動勢和測量線路斷開用，有“粗”“細”“短路”三個按鍵開關是用來將“指零機”接通或短路之用，開關接通“粗”時指零機回路中接入500KΩ的保護電阻，以減少通過指零機的電源。指零機采用非線性放大器，指針偏離中心線越遠，放大倍數越小。
電位差計的結構：所有十進盤均采用高絕緣材料制成，電刷及觸頭采用得銀材料，因此接解電阻及零電勢很小。
四、技術特性和成套件
（一）FMUJ25型高阻電位差計主要特性：
（1）本機器測量上限為2.311110伏，最小分度值為1微伏。如配用0.01級分壓箱來擴大測量范圍，電位差計的測量上限量可擴大到600伏。
（2）在使用溫度+18℃~ +22℃，相對濕度低於80%，正常條件下測量時，電位差計全部測量范圍內，最大絕對誤差，不應超過下式計算值：
Un 10 |
Elim=(± +X)×10-4（伏）
式中Un為基準值，在UJ25中為1（伏）；
X為UJ25標度盤示值（伏）
（3）電位差計在+15℃~ +30℃，相對溫度在80%以下使用時，由於周圍環境溫度超過+18℃~ +22℃范圍所引起的溫度附加誤差，每超過5℃，不應超過允許基本誤差的1/2。
（4）電位差計線路與外殼之間的絕緣強度，在溫度上於8%時，能耐受工頻50赫，實際正弦交流電壓2000伏，歷時1分鐘的耐壓試驗而出不穿。
（5）電位差計外形尺寸：460×310×130毫米
（6）電位差計重量：5公斤
（二）電位差計或套件：
0.01級標準電阻全套
0.01級分壓箱
五、使用規定
（一）電動勢測量：
（1）把電位差計接上市電，打開麵板上電源開關，調節調零旋鈕使檢流計指針指零，預熱15分鐘。
（2）調節調零旋鈕，使檢流計指針再次指零，將“標準—未知”開關置“標準”，依次按下“粗”“細”按鍵，通過工作電流調節旋鈕“粗”“中”“細”的調節，使檢流計指零。
（3）將被測接入“未知1”或“未知2”兩個接線柱，把“標準—未知”開關置相應檔位，先按“粗”按鍵，調節測量盤使檢流計指零，再按下“細”按鍵，調節測量盤使檢流計指針指零，這時測量盤讀數即被測量的電動勢值。
（由於電子基準的溫漂加時漂在24小時裡小於十萬分之一，因此不需要進行溫度補償，所以水電位差計無溫度補償盤。）
（二）高電壓的測量：
（1）當被測電壓高於2.311110伏以上電壓時，需應用額定電阻輸入式分壓箱。
（2）被測高電壓按圖3線路連接（在連接時註意線路結構和正負級）。
分壓箱負端與電位差計“未知”負端連接在一起，而電位差計“未知”的另一端則根據被測電壓值與電位差計測量上限的讀數，選擇分壓箱一個適當（×500×200×100×10）倍率端鍵相連接。
（3）調節工作電流。
（4）測量分壓箱上已確定的相應電壓降。
（5）電位差計上的示值乘上分壓箱上確定的倍率，就等於被測高壓電壓值。
（三）電流的測量：
按圖4線路連接，將標準電阻接入被測電流的回路中。
選擇標準電阻RN應遵守下列原則：
（1）在標準電阻RN上壓降不可大於2.311110伏，但盡量大於0.1伏。
（2）被測電流不應超過標準電阻允許電流。
U RN |
IX= （安）……………………………………（6）
式中：IX——被測電流（安）RN——標準電阻（歐姆）
（四）電阻的測量：
（1）按圖5線路連接，標準電阻和被測電阻串聯式連接。
（2）為瞭減小測量誤差，選擇標準電阻RN盡可能接近被測電阻RX。
（3）RN和RX是通過同一電流，其電流不可超過RN和RX的允許值。通過轉換開關K，分別測量出RN和RX電阻上的電壓降，按下式可計算出被測電阻的阻值。
UX UN |
RX= RN
式中：RX——被測電阻（歐）
UX——被測電阻上的壓降（伏）
UN——標準電阻上的壓降（伏）
（三）功率的測量：
功率測量可按測量電流方法和測量電壓的方法接線。
六、註意事項
（1）測量高壓時，特別要註意分壓箱線路結構和正負極性標記，被測高壓與電位差計接線端鈕不可接錯。
（2）電位差計作在電壓、電流和功率測量時，測量部分各個旋鈕轉動應從第一位開始，依次序旋轉。
（3）電位差計與在成套件使用時，必須註意連接導線及電位差計和成套各部分之間的絕緣電阻，應不小500兆歐。
（4）電位差計在校對調節工作電流時，應自粗、中、細、依次順序進行。
七、維護和保養
1、電位差計若長期擱置沒有使用，可能在電刷和接觸麵發生氧化，造成接觸不良，使用時，應將全部旋鈕開關旋轉數次，使其接觸良好。如果電刷和接觸麵接觸還不好，必須用汽油清洗，使接觸恢復後，再塗上一層薄無酸性的純凡士林馳以保護。
2、電位差計不應受到強烈的振動和撞擊。應存放於溫度為+15℃~30℃和相對濕度低於80%且無腐蝕性氣體的室內。
3、電位差計應每年不少於一次的定期檢定。
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